浙江理工大学机械设计与制造研究所的主要研究方向为：

机构创新设计理论及应用

农业机器人技术及智能农业装备

机械可靠性工程

机械材料与表面工程

计算机图形学

车辆工程

研究所在国内外著名学术刊物上发表论文约130篇，其中被SCI、EI收录25篇；共承担"十一五"国家科技支撑计划重点项目、国家"973"重大研究基础前期研究专项项目、国家自然科学基金项目、国家"863"计划项目、国防基础科研项目、浙江省自然科学基金项目、浙江省科技计划项目等国家级、省部级项目在内的科研项目共51项，其中国家自然科学基金5项，研究总经费达2600余万元，获国家技术发明奖二等奖1项，省部级科研奖3项。